Linux 驱动需要考虑的同步问题

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title: Linux 驱动需要考虑的同步问题
date: 2020-06-22 07:21:32
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- ipc
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http://blog.chinaunix.net/uid-21977330-id-3793200.html

• 这个数据是不是全局变量？除了当前线程外，其他线程能不能访问它？
  
  如果其他线程要访问全局数据，那么该数据需要采取某种形式的同步方法。

• 这个数据会不会在进程上下文和中断上下文中共享？他是不是在两个不同的中断处理程序中共享？
  
  如果中断中访问共享数据，那么进程中访问共享数据时，需要禁止中断，又由于该数据也是进程共享，应该
  
  防止被抢占。
  
  适用的API：

spin_lock_irqsave()-- spin_unlock_irqrestore()
spin_lock_irq() -- spin_unlock_irq()

如果只是进程间共享数据，适用的API：

spin_lock() -- spin_unlock()

• 进程在访问数据是可不可能被抢占?被调度的新程序会不会访问同一数据？
  
  如果数据对每个处理器是唯一的，那么没有必要使用锁，可以通过禁止内核调度达到数据同步目的。API：

preempt_disable() : 增加抢占计数，禁止内核抢占
preempt_enable()：减少抢占计数，当值降为0时，检查和执行被挂起的需调度的任务。
preempt_count() : 返回抢占计数。
preempt_enable_no_resched(): 激活内核抢占但不再检查任何被挂起的需调度任务。

• 当前进程是不是会睡眠（阻塞）在某些资源上，如果是，他会让共享数据处于何种状态？
  
  信号量是一种睡眠锁，如果进程试图获得已被占用的信号量时，信号量会将该进程推进一个等待队列，然后让其睡眠。处理器
  
  去执行其他代码
• 怎样防止数据失控？
• 如果这个函数又在另一个处理器上被调度将会发生什么？

自旋锁：防止多处理器（SMP）的真并发

禁止调度： 如果数据对每个处理器是唯一的，那么没有必要使用锁，可以通过禁止内核调度达到数据同步目的。

禁止中断：中断也是系统内核需要同步的主要原因之一。控制中断开关的原因是需要提供同步，通过禁止中断可以

确保某个中断处理程序不会抢占当前代码，还可以禁止 内核抢占。但它们都没有提供任何保护机制防止来自其他处

理器的并发访问。单独使用中断屏蔽并不是一个值得推荐的避免竞态的方法，它一般和自旋锁配合使用, 以解决多

CPU引发的竞态问题。另外关闭中断可能导致中断无法得到及时响应，这也是导致Linux系统不能满足实时系统短响

应时间要求的原因之一。

禁止与允许中断的函数包括：

void disable_irq(int irq); //禁止单个中断，等待成功返回
void disable_irq_nosync(int irq); //禁止单个中断，不等待返回
void enable_irq(int irq); //允许单个中断
void local_irq_save(unsigned long flags); //禁止所有中断，并保存标志
void local_irq_diable(void); //禁止所有中断
void local_irq_restore(unsigned long flags); //使能所有中断，并恢复标志
void loval_irq_enable(void); //使能所有中断